深入分析水文地质问题在工程地质勘察中的重要性

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 深入分析水文地质问题在工程地质 勘察中的重要性 摘要：水文地质工作在建筑物持 力层选择、基础设计、工程地质灾害防 治等方面都起着重要的作用，随着工程 勘察的发展。其必将受到越来越广泛的 重视，切实做好水文地质工作将对勘察 水平的提高起着极大的推动作用。 中国论文网 /2/view-12873190.htm 关键词：水文地质：工程地质勘 察；地下水 Abstract: hydrogeology work include the choice based on the building, design, engineering geological disaster prevention and control all aspects plays an important role, along with the -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 development of engineering investigation. The will is more and more extensive attention, to do the work of hydrogeology survey will raise the level of play a huge role. Keywords: hydrogeology: engineering geological investigation; groundwater 中图分类号：K826.16 文献标识 码：A 文章编号： 前言 在工程勘察的一系列活动中， 水文地质问题是一个极为重要但也易被 忽视的问题。水文地质和上程地质二者 关系极为密切，互相联系和互相作用， 地下水既是岩土体的组成部分，直接影 响岩土体工程特性，又是基础工程的环 境，影响建筑物的稳定性和耐久性。在 一些水文地质条件较复杂的地区，由于 工程勘察中对水文地质问题研究不断深 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 入，设计中又忽视了水文地质问题，经 常发生由地下水引发的各种岩土工程危 害问题，令勘察和设计处于难堪的境地。 1 水文地质问题在工程地质勘察 中的重要性 实践证明，在工程勘察、设计 和施工过程中，水文地质问题始终是一 个极为重要但也是一个易于被忽视的问 题。之所以重要，是因为水文地质和工 程地质两者关系极为密切，互相联系和 互相作用，地下水既是岩土体的组成部 分，直接影响岩土体工程特性，又是基 础工程的环境，影响建筑物的稳定性和 耐久性。而在实际的勘察工作中因很少 直接涉及水文参数，水文地质问题往往 被忽视，只简单地对天然状态下的水文 地质条件作一般性评价。因此，经常发 生由地下水引发的各种岩土工程危害问 题。为提高工程勘察质量，在勘察中加 强水文地质问题的研究是十分必要的。 2 工程地质勘察中水文地质评价 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 内容 在以往的工程勘察报告中，由 于缺少结合基础设计和施工需要评价地 下水对岩土工程的作用和危害，在某地 区已发生多起因地下水造成基础下沉和 建筑物开裂的质量事故，总结以往的经 验和教训，在以后的工程勘察中，对水 文地质问题的评价，主要应考虑以下内 容：应重点评价地下水对岩土体和建筑 物的作用和影响，预测可能产生的岩土 工程危害，提出防治措施。工程勘察中 还应密切结合建筑物地基基础类型的需 要，查明有关水文地质问题，提供 选堑所需的水文地质资料。不仅 要查明地下水的天然状态和天然条件下 的影响。更重要的是分析预测在人为工 程活动中地下水的变化情况，及对岩土 体和建筑物的反作用。应从工程角度， 按地下水对工程的作用与影响，提出不 同条件下应当着重评价的地质问题，如： 对埋藏在地下水位以下的建筑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的 腐蚀性。 对选用软质岩石、强风化岩、 残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力 层的的建筑场地，应着重评价地下水活 动对上述岩土体可能产生的软化、崩解 涨缩等作用。 在地基基础压缩层范围内存在 松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测 产生液化潜蚀、漉砂、管涌的可能性。 当基础下部存在承压含水层， 应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的 可能性进行计算和评价。 在地下水位以下开挖基坑，应 进行渗透性和富水性试验，并评价由于 人工降水引 起土体沉降、边坡失稳进而影响 周围建筑物稳定性的可能性。 3 重视岩土水理性质的测试和研 究 岩士水理性质是指岩土与地下 水相互作用时显示出来的各种性质。岩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 土水理性质与岩土的物理性质都是岩土 重要的工程地质性质。岩土的水理性质 不仅影响岩土的强度和变形，而且有些 性质还直接影响到建筑物的稳定性。以 往在勘察中对岩土的物理力学性质的测 试比较重视，对岩土的水理性质却有所 忽视，因而对岩土工程地质性质的评价 是不够全面的。岩土的水理性质是岩土 与地下水相互作用显示出来的性质，而 地下水在岩土中有不同的赋存方式，不 同形式的地下水对岩土水理性质的影响 程度有所不同。而且影响程度又与岩土 类型有关。下面首先介绍一下地下水的 赋存形式及对岩土水理性质的影响，然 后再对岩土的几个重要的水理性质及研 究测试方法进行简单的介绍。地下水的 赋存形式及对岩土水理性质的影响：地 下水按其在岩土中的赋存形式可分为结 合水、毛细管水和重力水三种，其中结 合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 强结合水，又称吸湿水，吸湿 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 水被分子力吸附在岩土颗粒周嗣形成极 薄的水膜，是紧附于颗粒表面结合最牢 固的一层水，其吸附力高达 10MPa，在 强压下，其密度接近普通水的两倍，具 有极大粘滞性和弹性，可以抗剪切，但 不受重力作用也不能传递静水压力。 弱结合水，又称弱薄膜水，它处于吸着 水之外，厚度大于吸着水。弱结合水所 受的吸附力小于强结合水，可以在颗粒 水膜之间作缓慢的移动薄膜水在外界 压力下可以变形，但同样不受重力影响。 且不能传递静水压力。结合水是地下水 在粘性土中的主要赋存形式，在砂土中 含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘 性土相互作用时显示出来的性质如可塑 性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物 理力学性质，因其受强力束缚，活动范 围极为有限，对岩土的动态水理性质影 响较小。 毛细管水，是指由毛细管作用 保持在岩土毛细管空隙中的地下水，可 细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 真正毛细管水。它同时受毛细管力和重 力的作用。当毛细管力大于重力时，毛 细管水就上升，因此地下水潜水面以上 的普遍形式是一个与保水带有水力联系 的含水量较高的湿水层。毛细管水能传 递静水压力，并能在空隙中垂直上下运 动，对岩土体能起到软化的作用，有时 会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土 体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细 管水在砂土和粉土中含量较高，在砂砾 层含量较少，在粘土中含量很少。 重力水，是指在重力作用下能 在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水，即 我们通常所称的狭义“ 地下水 ”。它不受 分子力的影响，不能抗剪切，可以传递 静水压力。由于重力水在天然和人为因 素的影响下，在岩土中的渗流活 动非常活跃，对岩土的水理性质 有显著的影响。重力水是我们研究岩土 水理性质的重点关注对象。岩土的主要 的水理性质及其测试办法： 软化性，是指岩土体浸水后， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 力学强度降低的特性，一般用软化系数 表示，即岩石在浸水饱和状态下与风干 状态下极限抗压强度之比，它是判断岩 石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石 层中存在易软化岩层时。在地下水的作 用下往往会形成软弱夹层。各类成因的 粘性士层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均 普遍存在软化特性。 透水性，是指水在重力作用下， 岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗 透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小 和连通性，其次是空隙度的多少。松散 岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性 便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育。 其透水性就愈强。透水性一般可用渗透 系数表示。岩土体的渗透系数可通过抽 水试验求取。 崩解性，是指岩土浸水湿 化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使 土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解 特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解 方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 矿物成分、结构等关系极大，以某地区 的残积土为例，一般崩解时间 524h， 崩解量 1.79%34%，以蒙脱石、水云母、 高岭土为主的残积土以散开方式崩解。 而以石英为主的残积土多以裂开状崩解 为主。 给水性。是指在重力作用下饱 水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定 水量的性能，以给水度表示。给水度是 含水层的一个重要水文地质参数，它不 但影响基坑涌水量大小，同时也影响场 地疏干时间。给水度一般采用实验室方 法测定。 胀缩性，是指岩土吸水后体积 增大，失水后体积减小的特性，岩土的 胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变 厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往 往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因 之一，对地基变形和土坡表层稳定性有 重要影响。标定岩土胀缩性的指标有膨 胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数 等。岩土的水理性质尚有持水性、容水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 性、毛细管性、可塑性等等，在这里不 再一一叙述。 4 全面了解地下水引起的岩土工 程危害 地下水引起的岩土工程危害， 主要是由于地下水位升降变化和地下水 动水压力作用两个方面的原因造成的。 41 地下水升降变化引起的岩 土工程危害 地下水位变化可由天然因素或 人为因素引起，但不管什么原因，当地 下水位的变化达到一定程度时，都会对 岩土工程造成危害，地下水位变化引起 危害又可分为 3 种方式：水位上升引起 的岩土工程危害。潜水位上升的原因是 多种多样的，其主要受地质因素如含水 层结构、总体岩性产状，水文气象因素 如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、 施工等的影响，有时往往是几种因素的 综合结果。由于潜水面上升对岩土工程 可能造成： 土壤沼泽化、盐演化，岩土及 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 地下水对建筑物腐蚀性增强。 斜坡、河岸等岩土体岩产生滑 移、崩塌等不良地质现象。 一些具特殊性的岩土体结构破 坏、强度降低、软化。 引起粉细砂及粉土饱和液化、 出现流砂、管涌等现象。 地下洞室充水淹没，基础上浮、 建筑物失稳。地下水位下降引起的岩土 工程危害。地下水位的降低多是由于人 为因素造成的，如集中大量抽取地下水、 采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、 修建水库截夺下游地下水的补给等。地 下水的过大下降，常常诱发地裂、地面 沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水 源枯竭、水恶化等环境问题，对岩土体、 建筑物的稳定性和人类自身的居住环境 造成很大威胁。 3.2 地下水动压力作用引起岩土 工程危害 地下水在天然状态下动水压力 作用比较微弱，一般不会造成什么危害， -精选财经经济类资料- -最新财经经济